提高变压器试验方法准确率—科技类论文

关于换流变压器的试验，已有国家标准 GB/T18494.2-2007 ，该标准修改依据 IEC61378-2:2001，尽管在该标准中引用了电力变压器的主要试验标准，但是，由于换流变压器的自身运行特点，在具体试验方法上与普通电力变压器相比仍有许多不同之处。其主要表现在负载试验和温升试验。另外换流变压器需要对阀侧绕组进行直流耐压试验和直流极性反转试验，而这两项试验，对普通电力变压器是不需要做的。至于雷电全波冲击试验与对电力变压器的要求是相同的。在此主要考虑如何减小波前时间，使之达到或接近标准要求的范围，而雷电截波冲击试验主要考虑截断的可靠性问题。

2、换流变压器试验方法

2.1 负载试验

按照电力变压器的试验标准，负载损耗是指额定频率下的负载损耗，而换流变压器运行时，流过绕组的电流含有一定的谐波分量。因此，运行中的负载损耗包括了谐波电流产生的损耗，所以，换流变压器试验时，应求出运行条件下的负载损耗，而且需要进行两次负载损耗测量，一次是在额定频率下进行，另一次是在不低于 150Hz的某一频率下进行从目前的实际情况看，有的制造厂在180Hz下测量，有的在 200Hz或 240Hz等频率下进行测量，根据两次测量结果及用户提供的谐波电流频谱即可计算出换流变压器在运行条件下的负载损耗。额定频率下的负载损耗应该至少在50%额定电流下测量，最好在额定电流或接近额定电流下进行测量，而较高频率下的负载损耗，应在10%-50%额定电流下进行测量。

2.2温升试验

关于温升试验，换流变压器国家标准GB/T18494.2-2007规定需按照电力变压器国家标准GB1094.2-1996，确定温升特性，即确定顶层油温升和绕组温升。温升的整个试验过程与电力变压器基本相同即施加总损耗。当油面温升达到稳定后，再维持一段规定的时间然后降至等效电流，持续1h即可进行绕组线油温差。但是，在具体试验内容或持续时间上，目前技术协议中的要求，与电力变压器稍有不同,主要表现为以下几点：

（1）换流变油面温升稳定后的持续时间，电力变油面温升稳定后的持续时间国家标准规定为3h，而换流变油面温升稳定持续时间，技术协议往往规定了更长的稳定持续时间，如 12h 等。

（2）确定绕组线油温差的施加电流，对于电力变压器，油面温升稳定并持续 3h 后降至额定电流。持续1h再进行绕组线油温差的测量，而换流变压器油面温升稳定并持续规定的时间后，降至等效电流而不是额定电流。等效电流略高于额定电流，以模拟换流变额定运行条件下绕组中的电流。

（3 ）许多情况下，除了进行 1.0 容量下的温升试验外，常常要求连续进行超铭牌容量运行下的温升试验。如1.05容量和1.15容量下的温升试验。

2.3雷电冲击试验

雷电全波试验主要表现在波前时间的问题上，对国内外已经通过试验的100余台换流变统计表明，只有20%的换流变雷电全波波前时间完全符合标准要求，大部分换流变产品的波前时间没有完全达到标准的要求。主要表现在波前时间较长或过冲较大。为了尽量减小波前时间，使之符合或接近标准要求，研制了雷电冲击调波装置。该装置主要由电阻和电容并联组成，其中的电阻元件和电容元件，根据试验时的调波情况，可以更换及调整。实际使用表明，选取适当的调波元件，可以在很大程度上减小波前时间，使之符合标准要求或接近标准的要求。当然该装置也可用于特高压，大容量电力变压器的雷电冲击试验，但是，如果冲击入口电容很大该装置只能大大地减小波前时间，个别情况下，尚不能完全满足标准的要求。

2.4直流极性反转之后接地时间的选取

阀侧直流极性反转之后的试验项目为交流耐压和局放测量。对于换流变或油浸式平波电抗器来说，这是一个非常重要的绝缘试验项目。所以，有效地消除剩余电荷的影响，是比较重要的。为了消除直流极性反转试验中可能存在的剩余电荷，有人建议选取更长的接地时间，如48h、72 h等。但是，研究结果表明，过长的接地时间也不一定完全消除剩余电荷的影响。另外过长的接地时间会使整个试验效率受到影响，因此，在保证试验质量的前提下，应综合考虑各因素而选取适宜长度的接地时间，同时配合其他方法快速消除或减小剩余电荷的影响在早期的换流变试验时，极性反转试验之后，为了消除剩余电荷，除了充分接地之外，还进行1小时空载试验。所以，极性反转试验之后与交流耐压之间的间隔时间一般为12 h。

利用直流极性反转之后的接地时间可有效解决极性反转之后的剩余电荷问题。直流极性反转之后在对试品接地的同时。准备接下来的交流耐压试验试品经过11 h左右的接地之后，基本上可以消除大部分的剩余电荷，但是仍然会有少量剩余电荷的存在，可以通过局放测量仪检测到。经过前面的接地以后，利用交流耐压试验回路，继续消除剩余电荷，该方法有些类似与空载试验前的退磁法，在交变电场的作用下绝缘介质交界面的剩余电荷逐渐在消除。施加电压需要严格控制，不应超过应加电压的75%。大量的研究结果表明，经过多次的反复升降压后，基本上可以，甚至完全消除剩余电荷了。

3、结论

包括谐波在内的负载损耗计算时，采用次谐波,即可保证足够的精度;温升总损耗的持续时间,可以规定为12h,或者按GB1094.2-1996中规定的时间,即包括油面温升稳定3h在内的全部持续时间,取其中的较大者;采用电阻-电容调波装置,可以减小雷电全波的波前时间;采用电缆式延时装置能够可靠地产生雷电截波;极性反转之前的接地时间2h即可.交流耐压试验前,可采用接地与反复升降压相结合的办法消除剩余电荷,整个过程持续时间应不小于12h。